一种超大型塑料成型装备的制作方法

本发明涉及注塑成型领域，特别是涉及一种超大型塑料成型装备。

背景技术：

随着社会发展，超大型(2米以上)、超厚壁厚(50mm以上)、超重(300000cm³)的超大型塑料制品逐渐出现在工业生产中。现有技术中，通用注塑机主要参数一般都在锁模力55000kn、注塑量225000cm³以下，因此，通用注塑机不适用于超大型塑料制品的注塑成型，故需要用到大型注塑机。而通用的大型注塑机制造相对困难，且市场售价超过1500万元，非常昂贵，一般用户难以承受，且国内只少数几个厂家能够制造，从而导致没有厂家能独立生产超大型塑料制品。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种成本低的超大型塑料成型装备，其适用于生产超大型塑料制品。

为实现上述目的，本发明提供一种超大型塑料成型装备，所述超大型塑料成型装备包括：固定框架；液压电气系统，安装于固定框架；模具，包括上下相对设置的上模和下模，所述模具内部具有模腔；挤注机构，包括喷嘴段，所述喷嘴段与模具相连接、用于将熔融塑料注入模具的模腔中；以及，合模机构，包括可上下移动地安装于固定框架的滑块、以及安装在滑块内的主油缸，所述滑块具有模具连接部，所述上模或下模固定于模具连接部，所述主油缸与液压电气系统相连接，且主油缸在上下方向上的两端分别与固定框架和滑块中的模具连接部相固定；当合模时，所述滑块带动上模下移或带动下模上移，所述液压电气系统控制主油缸加油、增压。

优选地，所述模具还包括设在模具与喷嘴段连接处的模具定位圈。

进一步地，所述挤注机构还包括料筒、可转动的送料螺杆、具有第一活塞杆的储料缸、具有第二活塞杆的注射油缸、油缸座、以及可移动的尾座，所述料筒与送料螺杆相连接，所述喷嘴段、送料螺杆和储料缸通过换向阀相连接，所述储料缸和注射油缸都安装在油缸座上，所述储料缸的第一活塞杆的端部和注射油缸的第二活塞杆的端部都与尾座相固定，所述注射油缸与液压电气系统相连接。

优选地，所述挤注机构还包括注射电子尺和用于驱动送料螺杆转动的油压马达，所述注射电子尺与注射油缸的第二活塞杆相固定、用于测量注射油缸的第二活塞杆的行程，所述油压马达与液压电气系统相连接。

进一步地，所述挤注机构还包括安装于固定框架的整移导轨和整移油缸，所述整移油缸与液压电气系统相连接，所述油缸座可移动地安装于整移导轨，所述整移油缸的活塞杆与油缸座相固定、用于驱动油缸座沿整移导轨向靠近或远离模具的方向移动。

优选地，所述挤注机构还包括固定在储料缸外周的支撑条和导向轮组件，所述导向轮组件的下端固定于固定框架，所述导向轮组件上端的导向轮与支撑条相接触。

优选地，所述挤注机构还包括设在固定框架和整移导轨之间的液压调整组件，所述液压调整组件包括支撑油缸、与支撑油缸的活塞杆的上端相固定的调整螺柱、以及与调整螺柱相配合的调整螺母，所述调整螺柱的上端与整移导轨螺纹配合，所述调整螺母与整体导轨相抵接。

进一步地，所述固定框架为分体式结构或为整体式结构。

进一步地，所述合模机构还包括安装于固定框架的提升缸，所述提升缸的活塞杆与滑块相固定，所述提升缸与液压电气系统相连接。

优选地，还包括与滑块相固定的合模电子尺，所述合模电子尺用于测量滑块的行程。

优选地，还包括与固定框架相固定且上下延伸的滑块导轨、以及与滑块相固定的导向块，所述滑块导轨与导向块相配合。

进一步地，所述固定框架中具有可移动的移动工作台；当上模固定于滑块的模具连接部时，所述下模安装在移动工作台上；当下模固定于滑块的模具连接部时，所述上模安装在移动工作台上。

如上所述，本发明涉及的超大型塑料成型装备，具有以下有益效果：

本申请中，在合模时，通过主油泵的快速加油实现对模具连接部和上模的增加，从而极大地提高了锁模力，可实现锁模力达到60000kn以上、注塑量达到300000cm³以上，进而适用于生产超大型塑料制品；同时，本申请采用油缸和液压系统实现上述功能，故成本大大降低。

附图说明

图1为本申请中超大型塑料成型装备实施例一的主视图。

图2为图1的a-a向视图。

图3为本申请中超大型塑料成型装备实施例二的主视图。

图4为图3的b-b向视图。

图5为本申请中挤注机构的主视图。

元件标号说明

10固定框架

101机身

102上梁

103下梁

104立柱

105框板

20液压电气系统

30模具

301上模

302下模

303模具定位圈

40挤注机构

401喷嘴段

402料筒

403送料螺杆

404储料缸

405注射油缸

406油缸座

407尾座

408换向阀

409注射电子尺

410油压马达

411整移导轨

412整移油缸

413支撑条

414导向轮组件

415液压调整组件

416进料段

417过渡段

418风机

50合模机构

501滑块

502模具连接部

503主油缸

504提升缸

505合模电子尺

506滑块导轨

507导向块

508移动工作台

509移模导轨

510锁紧油缸

511连接板

60安全插销

70旋转安全柱

80操作箱

90检修梯

100设备基础

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下实施例中，各方向的定义如下：将超大型塑料成型装备的长度方向定义为前后方向，将超大型塑料成型装备的宽度方向定义为左右方向，将超大型塑料成型装备的高度方向定义为上下方向。或者，如图1或图3所示，纸面的左侧为前方向，纸面的右侧为后方向，纸面的上侧为上方向，纸面的下侧为下方向，纸面的正面为右方向，纸面的背面为左方向。

如图1和图2、或如图3和图4所示，本申请提供一种超大型塑料成型装备，所述超大型塑料成型装备包括：设备基础100；固定安装于设备基础100的固定框架10；液压电气系统20，安装于固定框架10，且液压电气系统20优选为伺服液压电气系统20；模具30，模具30包括上下相对设置的上模301和下模302，所述模具30的内部具有模腔；挤注机构40，挤注机构40包括喷嘴段401，所述喷嘴段401与模具30相连接、用于将熔融塑料注入模具30的模腔中；以及，用于将模具30合模且安装于固定框架10的合模机构50，合模机构50包括可上下移动地安装于固定框架10且内部中空的滑块501、以及安装在滑块501内的主油缸503，所述滑块501具有模具连接部502，所述上模301或下模302固定于模具连接部502，所述主油缸503与液压电气系统20相连接，且主油缸503在上下方向上的两端分别与固定框架10和滑块501中的模具连接部502相固定。当挤注机构40注入熔融塑料结束后，滑块501开始下移或上移，进而带动模具30中的上模301一起下移或带动模具30中的下模302一起上移，执行合模操作，此时，所述液压电气系统20控制主油缸503快速加油、增压，实现对滑块501中模具连接部502和上模301的增压、或实现对滑块501中模具连接部502和下模302的增压，从而极大地提高了锁模力，可实现锁模力达到60000kn以上、注塑量达到300000cm³以上，模具30的模板尺寸可以大于3米，进而适用于生产超大型塑料制品。同时，本申请采用油缸和液压系统实现上述功能，在同等参数条件下，本申请中的超大型塑料成型装备成本大大降低，其造价只有通用大型注塑机的60％以下。另外，超大型塑料成型装备中，挤注机构40和合模机构50可以分别配设一套液压电气系统20，也可以共用一套液压电气系统20；本实施例中，挤注机构40和合模机构50可以分别配设一套液压电气系统20。

进一步地，在合模时，若滑块501带动模具30中的上模301下移，则下模302安装于固定框架10，合模时下模302不动，此时，喷嘴段401与下模302的某个位置相连接，模具连接部502设在滑块501的下端，上模301固定在模具连接部502的下端；若滑块501带动模具30中的下模302上移，则上模301安装于固定框架10，合模时上模301不动，此时，喷嘴段401与上模301的某个位置相连接，模具连接部502设在滑块501的上端，下模302固定在模具连接部502的上端。以下以滑块501与上模301相连接、下模302安装于固定框架10为实施例，对超大型塑料成型装备的优选实施例展开叙述。

如图2或图4所示，所述模具30还包括设在下模302与喷嘴段401连接处的模具定位圈303，注塑时，挤注机构40中的喷嘴段401与模具30中的模具定位圈303相接触，实现动态密封。

如图1、图3和图5所示，所述挤注机构40还包括料筒402、可转动且前后延伸的送料螺杆403、具有第一活塞杆的储料缸404、具有第二活塞杆的注射油缸405、油缸座406、以及可前后移动的尾座407，所述料筒402通过上下延伸的进料段416与送料螺杆403相连接，所述送料螺杆403远离进料段416一端处连接有上下延伸的过渡段417，所述喷嘴段401、与送料螺杆403相连接的过渡段417、以及储料缸404通过三通换向阀408相连接，因此，喷嘴段401安装在储料缸404的前端，所述储料缸404和注射油缸405都安装在油缸座406上，所述储料缸404的第一活塞杆的后端部和注射油缸405的第二活塞杆的后端部都与尾座407相固定，所述注射油缸405与液压电气系统20相连接。所述挤注机构40还包括注射电子尺409和用于驱动送料螺杆403转动的油压马达410，所述注射电子尺409与注射油缸405的第二活塞杆相固定、用于测量注射油缸405的第二活塞杆的行程，所述油压马达410与液压电气系统20相连接；液压电气系统20根据注射电子尺409的反馈信号能够判断是否达到所需注塑量，以此来控制是否停止油压马达410。另外，所述料筒402可以配有干燥、料位控制、缺料报警、预热等功能；所述送料螺杆403可以配有加热功能，送料螺杆403的外周可以安装风机418；所述储料缸404可以配有保温功能；所述注射油缸405有两个、分别位于储料缸404的左右两侧。

如图1、图3和图5所示，所述固定框架10中具有用于安装挤注机构40的机身101，所述机身101的前端与合模机构50中的连接板511相固定。所述挤注机构40还包括安装于固定框架10中机身101的整移导轨411和整移油缸412，所述整移油缸412与液压电气系统20相连接，所述油缸座406可前后移动地安装于整移导轨411，所述整移油缸412的活塞杆与油缸座406相固定、用于驱动油缸座406沿整移导轨411向靠近或远离下模302的方向前后移动。

如图1或图3所示，所述合模机构50还包括安装于固定框架10的提升缸504，所述提升缸504的活塞杆与滑块501相固定、驱动滑块501上移或下移，所述提升缸504与液压电气系统20相连接。合模机构50还包括与滑块501相固定的合模电子尺505，所述合模电子尺505用于测量滑块501的行程，液压电气系统20根据合模电子尺505的反馈信号能够判断滑块501的下行位置，以此来控制提升缸504是否停止动作。合模机构50还包括与固定框架10相固定且上下延伸的滑块导轨506、以及与滑块501相固定的导向块507，所述滑块导轨506与导向块507相配合，以此来保证滑块501上移或下移的稳定性和平稳性；同时，导向间隙可调，以确保导向精度；滑块导轨506为x型滑块导轨506。

进一步地，所述固定框架10为分体式结构或为整体式结构。当固定框架10为分体式结构时，如图1和图2所示，分体式结构的固定框架10包括上梁102、下梁103、以及固设在上梁102和下梁103之间且左右相对设置的立柱104，所述下梁103固定于设备基础100，所述上梁102与立柱104、下梁103与立柱104都通过预紧拉缸螺母形成一个刚性框架，此时，所述滑块501通过主油缸503与上梁102相连，合模机构50为分体框架式的合模机构。当固定框架10为整体式结构时，如图3和图4所示，整体式结构的固定框架10有一个或数个框板105形成一个刚性框架，刚性框架的下端固定于设备基础100，此时，所述滑块501通过主油缸503与框架上部相连，合模机构50为整体框架式的合模机构。

具有上述结构的超大型塑料成型装备的工作原理如下：

初始状态下，三通换向阀408连通过渡段417和储料缸404，断开过渡段417和喷嘴段401、以及储料缸404和喷嘴段401，喷嘴段401与下模302相分离、位于下模302的后方侧。塑料原料通过自动送料辅机预先送入料筒402中，经预热完成后，伺服液压电气系统20启动油压马达410，进而驱动送料螺杆403转动，从而使得料筒402中的塑料经进料段416进入送料螺杆403中，在送料螺杆403外部加热圈和油压马达410的共同作用下，塑料熔融后进入过渡段417，再经三通换向阀408转入自动保温的储料缸404中，从而推动储料缸404的第一活塞杆向后移动，进而带动尾座407、注射油缸405的第二活塞杆和注射电子尺409一起向后移动。当注射电子尺409后移到设定位置后，即达到所需注塑量，伺服液压电气系统20控制油压马达410停止转动，从而停止往储料缸404中进料，储料缸404进入保温状态。伺服液压电气系统20驱动整移油缸412动作，整移油缸412推动油缸座406向前移动，带动储料缸404和喷嘴段401一起向靠近模具30的方向前移，直至喷嘴段401与模具30中的模具定位圈303相接触，实现动态密封。三通换向阀408换向，接通储料缸404和喷嘴段401，断开过渡段417和储料缸404、以及过渡段417和喷嘴段401，超大型塑料成型装备进入注料阶段，伺服液压电气系统20驱动注射油缸405动作，则注射油缸405的第二活塞向前移动，从而带动尾座407、储料缸404的第一活塞杆、以及注射电子尺409一起前移，使得储料缸404中熔融塑料经喷嘴段401、模具定位圈303和下模302后进入模腔中。伺服液压电气系统20控制提升缸504动作，使提升缸504下移，则提升缸504处于空行程，滑块501靠自重下滑，并带动上模301、合模电子尺505和主油缸503一起下移，主油缸503的上腔通过充液阀快速吸入液压油，当合模电子尺505下移到指定位置后，伺服液压电气系统20控制提升缸504停止动作。当注射电子尺409前移到指定位置后，伺服液压电气系统20控制注射油缸405停止动作，则储料缸404内熔融塑料注射完成，三通换向阀408换向、回复至初始状态，挤注机构40进入下一循环待机阶段。伺服液压电气系统20控制模具30内流道关闭、并控制提升缸504下移，同时伺服液压电气系统20控制中的主油泵向主油缸503内快速加油、增加，滑块501带动上模301下行，逐渐压实模腔内熔融塑料，并不断上压，当伺服液压电气系统20控制中的压力传感器的反馈值达到设定值后，伺服液压电气系统20控制停止往主油缸503内加油的动作，合模机构50进入自动冷却保压程序。优选地，模具30内可自动通入冷却水，以均匀地冷却模具30内的产品。待冷却保压达到设定时间后，伺服液压电气系统20控制主油缸503动作、使主油缸503的高压腔卸压，之后，伺服液压电气系统20再控制提升缸504动作、上行，则提升缸504带动滑块501和上模301一起上行，使得上模301与下模302分离，产品根据需要留在模具30的上模301或模具30的下模302上。辅助取件机械手深入模具30的上模301和下模302之间，接住产品或抓取产品后退出。至此，完成一个产品的注塑成型循环。

进一步地，如图1或图3所示，所述挤注机构40还包括固定在储料缸404外周的支撑条413和导向轮组件414，所述导向轮组件414的下端固定于固定框架10中的机身101，所述导向轮组件414上端的导向轮与支撑条413相接触，从而提高储料缸404前移或后移的平稳性。为了保证喷嘴段401与模具定位圈303动态密封的可靠性，所述挤注机构40还包括设在固定框架10和整移导轨411之间的液压调整组件415，所述液压调整组件415包括支撑油缸、与支撑油缸的活塞杆的上端相固定的调整螺柱、以及与调整螺柱相配合的调整螺母，所述调整螺柱的上端与整移导轨411螺纹配合，所述调整螺母与整体导轨相抵接。通过液压调整组件415可调整整移导轨411和油缸座406的高度，进而调整喷嘴段401的高度，从而保证喷嘴段401与模具定位圈303动态密封的可靠性；此时，所述导向轮组件414在上下方向上的长度也可调。

如图2或图4所示，所述固定框架10中具有前后延伸的移模导轨509、以及相对移模导轨509可前后移动的移动工作台508，所述下模302安装在移动工作台508上，从而使得下模302能够从固定框架10中移出，便于模具30的更换。同时，移动工作台508与固定框架10中的下梁103或框板105之间通过推销自动定位；当定位超过设定精度时，则用于锁紧移动工作台508的锁紧油缸510不能动作。另外，所述固定框架10中的上梁102或框板105上安装有安全插销60，当提升缸504带动滑块501上行至上限位置时，滑块501通过安全插销60进行自锁，防止滑块501下坠。再者，所述固定框架10中的立柱104或框板105上安装有旋转安全柱70，当滑块501上行至上限位置后，推出旋转安全柱70，使旋转安全柱70位于滑块501的下方，因此，当旋转安全柱70未复位时，滑块501不能下行。所述固定框架10上还固定有操作箱80和检修梯90，操作箱80用于操作整套超大型塑料成型装备，检修梯90方便检修人员检修超大型塑料成型装备。

综上所述，本申请涉及的超大型塑料成型装备具有以下有益效果：

1、采用了储料式结构，实现小螺杆、大储料量，对于流动性好的塑料，可以实现低压注射。

2、采用了立式合模结构，使得锁模部分减小占地面积一半以上，进而减小装备的整体占用体积；立式合模机构结合可前后移动的移动工作台，使得模具安装和更换更方便，还便于超大型产品的水平方向自动取件；立式合模机构还容易实现大模板及大吨位合模力；立式合模机构可以轻松实现产品的多次压力成型过程，同比可降低注射压力，产品密实度显著提高。

3、分体框架式的合模机构精度显著提高，整体框板式的合模机构由于高刚性使得导向精度更好，进而确保超大型注塑产品的平行度误差可达到1mm以下。

4、分体框架式的合模机构易于加工、运输、安装；整体框板式的合模机构部件少，整体重量下降，虽加工费用有所提升，但整体成本降低。

5、注塑产品加工工艺上采用数字式控制塑化、储料及合模行程，使得产品重量误差小。

6、全部采用伺服液压电气系统，动作准确，可全过程自动操作，能耗大幅降低。

7、通过不同厂家定制，可以轻松实现超大型塑料成型装备的生产，而装备的成本显著下降。

8、挤注机构的喷嘴段与模具的连接可以根据产品结构选择不同位置连接，合模机构也可以采用倒装式结构，即主油缸与滑块置于下方，上模不动，下模可升降或平移，这样挤注机构的喷嘴段与上模的某个位置相连接。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。